基于混合田口基因算法的TIR透镜优化设计

根据LED光源朗伯型发光特性和目标屏照明要求,通过采用混合田口基因算法(Hybrid taguchi-genetic algorithm,HTGA)对全内反射(total internal reflection,TIR)透镜的结构参数进行优选和调整,以期获得最佳参数组合。利用TracePro软件对整体系统进行光线追迹仿真,仿真结果表明在考虑系统光学扩展量受限情况时,圆形目标屏上获得光能利用率为42.5%的照明效果。HTGA算法在整个优化过程中充分利用田口方法的参数设计特性,提高传统基因算法的优越性,加快了以光能利用率为目标的TIR透镜优化设计过程。

HTGA算法在LED均匀照明优化设计的应用

针对朗伯型发光特性的LED光源,采用田口方法和传统遗传算法过程相融合的混合田口基因算法(HTGA)对用于光束整形的TIR透镜进行结构优化设计,以期在特定目标屏上获得均匀照明效果。此算法把透镜结构参数组合作为染色体,以目标屏上所获得的照明效果为基础构建评价函数,最终优化获得TIR透镜结构参数。整个过程在Matlab和Tracepro共同搭建的平台上进行。仿真结果表明,HTGA算法充分利用田口方法的参数设计特性,提高了传统遗传算法优越性,最终优化所得TIR透镜在实现光能利用率60%的情况下,使照明均匀度达到88%,有效改善目标屏上的照明均匀性。